运动鞋主要性能对鞋底受力的影响

运动鞋主要性能对鞋底受力的影响 中国鞋网更新日期：2010-11-08 14:41:21 浏览：1934 【大中小】【打印】【中国鞋网】众所周知，鞋底与鞋面不同之处，就是它要承载一个人全身的体重，在跑步等快速运动时，甚至要受到约2～4倍体重的压力。

不仅如此，还要求它能具备耐磨性、避震性、弹性、防滑性、抗扭伤性、舒适透气性，软硬度适宜，重量轻和耐挠曲等功能。

那么如何才能达到这么多的要求呢?这就必须要求制鞋从运动鞋的定位上进行受力分析，通过检测分析手段，为鞋底设计提供依据。

现就运动鞋几个主要性能对鞋底受力的影响进行分析，供业界人士参考。

1.耐曲挠性运动鞋的耐折性是消费者优先考虑的要素，也是国内质量监督部门十分注重的一个物性指标，其测试方法是GB／T3903．1 1994的国家标准，在鞋底跖趾关节处割口5mm长，以每秒约4次的折挠频率进行测试，要求极其苛刻。

所以，鞋底设计生产时，应考虑鞋底弯折沟的厚度和底材的韧性。

一般弯折沟的设计均以圆弧形为主，可避免应力集中，起分散弯折力和延伸力的作用，同时，在弯折沟背面应以加强筋的方式加厚至2.0mm以上。

2.耐磨性在国内还处于较低消费水平的现阶段，运动鞋的耐穿性无疑是消费者最关心的，其中除鞋底的耐折性外，能否耐磨也是耐穿性的决定因素之一。

2．1周边磨耗一般情况下，鞋底周边(前掌、中腰、后跟)边缘向内10～15mm是受磨最多的部位，但其受磨程度小于鞋头和后跟。

其原因是，大拇指、小拇指和脚跟三点是主要的受力部位。

2.2鞋头磨耗鞋头受磨程度小于后跟，鞋头外侧受磨小于鞋头内侧。

其原因是，走路或跑步时，都是后跟先着地，脚提离地面时，大拇指最后提起且向前推进并产生摩擦力。

2.3后跟磨耗后跟是受磨耗的主要部位，据统计：80％以上人的脚是以脚后跟外侧先着地，又因脚在起步、落地时，均是朝向内心偏移，所以其外侧受磨程度大于内侧。

2.4耐磨设计根据以上的受磨分析，一些受磨功能要求高的运动鞋(如：球鞋)，就须选用耐磨性能好的橡胶做大底，如采用意大利超强耐磨的vibra橡胶底。

或者在鞋头内侧和后跟外侧，特意设计耐磨的橡胶贴片，目前最佳的测试方法是以SATRATM174-94进行DIN测试评估。

3.止滑性在进行篮球运动时常常有急停、急转动作，此时要求运动鞋(如：蓝球鞋)具有较高止滑性，否则，不仅会引起一场精采赛事的失利，还可能会造成运动员受伤。

然而，在鞋底其他方面条件不变的条件下，耐磨耗性和止滑性却是成反比的，耐磨耗性越好，就意味着止滑性下降；止滑愈佳，则其耐磨性就差。

所以应通过大量的测试对比，找到耐磨耗性和止滑性最佳的结合点，来进行设计生产。

当然，还要从运动鞋的功能上去考虑鞋底纹路的设计，从而确定耐磨耗性和止滑性之间的最佳平衡点。

4.透气性透气性不仅只限于鞋面，鞋底同样也要求有透气性。

因为在正常穿用运动鞋时，人足部皮肤的温度可达到34～35℃；而在激烈运动时，其温度将达到43～49℃；此外，大底纹路设计越粗糙、愈复杂，与地面摩擦力就愈大，热度也愈高。

因此，鞋底透气性的设计是非常必要的，但同时要考虑其防水性，一般是在气窗处涂抹一层能透气的防水胶，或采用美国wL．GORE公司的GORE TE×材料。

5.支撑力支撑力是一个比较复杂的问题，具体说就是通过运动鞋紧缩厚实的设计，来保证脚对人体强有力的支撑。

这种紧缩的设计，可以克服脚向四周分散力量，从而保证向上的支撑力。

一般采用硬支撑片(如TPU片)从鞋腰延伸至后跟，插人中底或在大底与中底之间，对人脚起平稳支撑、固定的作用，也可防止运动中的扭伤。

6.避震性人在负重的状态下徒步行走，每公里约走600～700步。

这就意味着每步行一公里，一只脚要承受600～700次的重力冲击，若是激烈运动，则其冲击力就更大。

有人做过统计，一个人在跑步时，脚触地的瞬间，受到地面的冲击力将达到人体重量的2～4倍。

如果鞋没有良好的减震系统来缓解这种冲击，一定会使双脚感到疲惫不堪，还会对大脑造成冲击。

一般情况下，采用具有一定弹性的中底(如EVA、PU)或在大底后跟嵌入具有弹性的垫片(如EVA、PU)，以减少冲击力。

同时，可以达到能量回输的效果(能量回输是指鞋底在冲击到地面之后，借由受压变形的弹性体将动能吸收，稍后，在它离地之前，因弹性体形状的回复而将能量还给穿着者，使穿着者跑得更快、跳得更高)。

7.抗扭伤性人的脚是由26块骨骼组成。

人的行走过程是一个很复杂且科学的骨骼和肌肉协调运动的过程，脚从触地到抬离地面，受到一个向上的冲力和向前的摩擦力，在脚触地的瞬间，受到一个很大的冲力，在抬离地面前，需要对地面施加一定作用力以得到向前的摩擦力。

在这一过程中，分析人脚的运动过程是这样的：80％以上人的脚是以脚后跟外侧先着地，此时脚后跟轴线略向外偏斜，着地时脚受到一个很大的冲力，它自然地向内翻转，以分散地面冲击造成的对脚关节的伤害，最后脚后跟轴线从向外偏斜位置转到垂直地面位置；在抬离地面前，各相关肌肉群及关节收缩紧张，以提供对地面的作用力，此时脚后跟轴线由垂直地面位置又转到外斜位置，以提供作用力。

在这一过程中，通常会出现两种情况：过度翻转和翻转不够。

如果脚落地后向内翻转时，脚后跟轴线过了垂直面向内斜，那么在脚离地时，它来不及调整到外斜位置，使肌肉骨骼未能做好充分准备，易造成运动扭伤为了克服脚弓下塌的扁平足易出现运动扭伤的问题，鞋底一般设计成双密度的弹性体，在鞋底后跟内侧位置，设计一相对密度高的材料，以抵抗人脚过度翻转而造成的扭伤。

另一种情况是常发生在高脚弓的人身上的翻转不够的现象。

由于高脚弓人的脚关节一般比较僵硬，在脚落地时，往往不能完全翻转到垂直位置，不足以化解地面对脚及各关节的冲击，而易造成扭伤，有此类脚的人，往往在其整个鞋外侧，磨损比较厉害，后跟避震好和符合脚型的鞋楦是其最佳的选择。

当然，也可从结合鞋垫的设计上，来增强抗扭力和减轻疲劳感。

8.轻量化轻量化是直接影响运动鞋舒适性的因素之一，也是运动员能否最佳发挥的一个关键因素。

因为运动员在运动时体能消耗很大，要求尽量减少体重外的负荷，其中运动鞋是主要的考虑因素，要在保证运动鞋功能的基础上，尽量减轻鞋重量，让运动员步履轻盈。

国外早已对运动鞋重量规定了上限，国内近年来也大量采用PU.EVA．MD和射出EVA等发泡弹性体作为中底，或采用发泡橡胶作为鞋底，对底材定出了较规范的密度要求，据调查：有时一双还不足400g的运动鞋，却已经具有很好的柔韧性。

在国内运动鞋行业首家通过英国SATRA实验室认证的泉州寰球鞋服有限公司，在荣获国家出口免验、中国名牌和国家免检的AthIetic产品上，就是结合了专业功能、纳米抗菌(国家专利)独有特性和紧缩的鞋面及包裹式的支撑鞋底减晨设计，使消费者觉得鞋就象长在脚上一样那么轻盈、舒适，且兼具安全性和环保性国内目前在市场上销售的运动鞋，严格说来，只有慢跑鞋和休闲鞋二类，没有什么特殊的功能，对以上所述的8个常规性能要求，没有很好的体现，但随着2008奥运会的临近和大多数人生活品位的普遍提高，对运动鞋功能性的要求也愈来愈高，如何针对各类运动鞋(如：蓝球鞋、跑步鞋、网球鞋、羽毛球鞋等)的特性，塑造出有自身品牌特色的产品，应是国内鞋业界值得关注的问题。

因此，必须在开发设计前，详尽地对鞋子进行受力分析，并利用完善的检测系统进行评估验证。

纳米技术助力制鞋业加快转型升级 中国鞋网更新日期：2010-11-01 14:11:12 浏览：1721 【大中小】【打印】【中国鞋网】纳米技术作为21世纪最重要的一项高技术，已成为国际科学界和工程技术界研究的热点。

早在1993年，中国科学院北京真空物理实验室的科研人员在显微镜下，将一个个原子像下棋一样自如摆放，“写”出了“中国”二字和“画”出了“中国地图”。

而IBM公司1996年11月宣布造出了超微型碳分子算盘，算盘架是蚀刻而成的铜槽和铜脊，槽脊柱只有一个原子高，算盘珠是由60个碳原子组成。

像20世纪70年代微电子技术引发信息技术革命一样，纳米技术已经和正在引发一次新的工业革命，成为信息时代的核心技术。

并且，在未来的20至30年内，纳米技术将在三个方面对人类社会产生深刻影响:一、社会生产途径;二、人类生活方式，三、人们思维模式。

所以，纳米技术的出现，标志着人类社会在发展进程中正迈向一个新的台阶。

那么，这样一项高新技术在我们鞋行业会有哪些方面的应用呢？带着这个疑问，本刊采访了中国抗菌协会的副会长喻先生。

什么是纳米科技呢？中国抗菌协会副会长喻先生：（以下简称喻先生或抗菌协会）Nanometer是法定计量中一种长度单位，符号为nm，1nm等于十亿分之一米，或者说千分之一微米。

形象地说相当于人类头发直径的五百分之一左右，.当物质被处理成低于一百纳米的时候其物理性能和化学性能发生了出乎意料的变化，从根本上改变原料的效能，这就是纳米科技的神奇之处，现已经广泛用于军事、纺织、建筑、制药、环保、特别是微生物抗菌等领域。

纳米科技在微生物抗菌方面的应用，在制鞋方面有哪些帮助？喻先生：纳米科技在制革、粘合技术、表面处理、防潮、防霉、抗菌除臭、防污、透气等方面大大提高了鞋制品的安全性和健康指数以及其保健功能。

具体到制鞋工业技术方面有哪些特性和功效呢？喻先生：大概有四个方面：一、采用纳米微生物技术制成的微晶生化干燥剂（BioDray）能吸收自身重量的数十倍水分，使鞋盒内的空间相对干燥而达到防潮的功效。

二、利用纳米键结的方式，将防霉抗菌剂键结在物体的表面，其活性成分就像尖刀一样刺伤细菌的细胞壁，破坏细菌的食物链，使细菌不能繁殖和生长，避免鞋子变质、发臭、霉变、使其更卫生、洁净、无异味！三、最新的皮革防污技术，纳米功能涂层，纳米空气吸收层，不但使鞋子在制作过程中不被沾污，而且使消费者在穿着时透气、舒适、不易污染，更便于清理。

四、更新的表面处理剂，具有超强的分散渗透能力，能深入到皮革纤维的内部结构，在许可范围内与基质和工艺有良好的相溶性，使鞋子的表面效果和安全性能有了质的飞跃。

目前的鞋企对纳米材料应用如何？喻先生：国内部分企业对新的技术接受较慢，而欧美、日本等发达地区已经广泛采用纳米技术，美国已经制定国家纳米计划，简称NNI。

制造出系列安全、保健功能鞋，取得了技术和市场上的优势，如：Nike、Aidas、Rebook等开发的体轻、透气、防水、阻燃、抗菌功能鞋。

而Wal-Mart、Payless则利用纳米，防霉技术也取得了实质性的成效，保障其每年几亿对鞋的运输、储存安全。

政府对鞋企在纳米技术应用改革持什么态度了？喻先生：国家鼓励发展纳米新技术，中科院在知识创新试点工程中，将纳米材料的研究和开发列入首批20个重大项目之一。

并投入2000多万元予以强力支持。

我们协会也与美国最大的微生物实验室，全球最权威的抗菌专家AEGIS合作，引来了新的技术材料以及实验检测方法，使纳米技术和纳米新材料能尽快产业化，实用提升我国的制鞋技术水平与综合竞争力。